Очистка самогона углём после первой перегонки — полный обзор

Приветствую вас, мои дорогие читатели!
В этой статье, я расскажу о том, что такое очистка самогона углём после первой перегонки.

Сначала, мы рассмотрим основные виды активированного угля, которые используются для очистки самогона в домашних условиях. Параллельно сравним достоинства и недостатки их использования.

Затем, проведем краткий экскурс в историю открытия и изучения активированного угля. Здесь же, ознакомимся с классификаций «пор» активированного угля.

Далее, расположим виды активированного угля, в порядке снижения эффективности их применения, в зависимости от сырья из которого они изготовлены.

И наконец, теоретически рассмотрев принципиальные способы очистки самогона углем, перейдем к очистке спирта-сырца в угольной колонне. Кроме того, рассмотрим вопросы повышения эффективности использования колонны и способы регенерации угля.

В конце, как обычно подведем итоги публикации.

Виды угля

В результате перегонки из браги получается, так называемый спирт-сырец. Это уже самогон, но пока грязный. В нем содержится масса веществ и примесей, разной степени вредности и вонючести.

Одним из этапов, превращения «сырца» в благородный продукт, является его промежуточная очистка, перед второй перегонкой. Ведь, не секрет, что чем выше качество исходного сырья, тем выше качество получаемого результата.

Существует множество способов очистить самогон в домашних условиях. Но самый доступной и эффективной, была и остается очистка самогона активированным углем.

Активированный уголь — это обобщенное название группы углеродосодержащих веществ. Уникальность которых заключается в том, что их разветвленная структура внутренних пор, делает их очень эффективными абсорбентами.

Это свойство, делает их одним из самых популярных и доступных средств, применяемых для очистки самогона. Причем, их доступность обуславливается разнообразием и дешевизной сырья, из которого они могут быть получены.

Наиболее часто, для очистки самогона в домашних условиях, используются следующие виды активированного угля:

Березовый активированный уголь

Березовый активированный уголь (БАУ). Является одним из самых дешевых и доступных фильтратов для самогона. При использовании, имеет как достоинства, так и недостатки:
Достоинства:
— дешевый;
— легкодоступный.
Недостатки:
— пыльный;
— низкая скорость очистки;
— большой расход абсорбента;
— необходимость мелкодисперсной фильтрации.

Кокосовый активированный уголь

Кокосовый активированный уголь (КАУ). Более твердый и менее пыльный, чем БАУ. КАУ стоит дороже БАУ в 3 раза, зато расход ниже в 6 раз. Помимо этого, из за того, что он практически не утрамбовывается, скорость фильтрации значительно выше. Также, имеет свои плюсы и минусы применения:
Достоинства:
— не пыльный;
— экономичный в применении;
— высокая скорость фильтрации.
Недостатки:
— относительно высокая цена.

Угольный фильтр для воды

Угольный фильтр для воды. Их картриджи, также применяются для фильтрации самогона.
Достоинства:
— низкая трудоемкость использования (просто добавь самогон);
— высокая скорость фильтрации.
Недостатки:
— самая высокая, из рассмотренных способов себестоимость применения.

Самодельный древесный уголь

Самодельный древесный уголь. Все, ранее перечисленные, виды активированного угля, могут быть приобретены в магазинах. Но при желании, вы можете изготовить и активировать уголь самостоятельно.
Достоинства:
— самая низкая себестоимость применения;
— полный контроль исходного сырья.
Недостатки:
— трудоемкость изготовления;
— необходимость приобретения дополнительных химических реагентов.

Изготовление угля

Для того, чтобы из древесины получить угли, достаточно пережечь ее в условии отсутствия кислорода. То есть, провести процесс пиролиза. Детали этого метода, выходят за пределы данной статьи. Поэтому, если они вам интересны, то пишите об этом в комментариях, тогда я напишу об этом отдельную статью.

Активация угля

Затем, полученный уголь необходимо активировать. Причем, несмотря на то, что сделать это можно разными способами, для наших задач, подходит только химический способ активации. Происходит это, следующим образом. Перед тем, как начинать обжигать сырье, оно смешивается с активирующим и обезвоживающим сырьем. Как правило это, фосфорная кислота или хлорид цинка.

Под действием температуры 500-800 °С реагент, активируют процессы порообразования в древесине и приводит к раскрытию ее целлюлозной структуры. Далее, он работает как стабилизатор, мешая разрушению образовавшихся в древесине пор. Ну а затем, он вымывается и может быть использован повторно.

После активации уголь приобретает пористую структуру, идеально подходящую для очистки самогона. Обычно, полученный уголь измельчается, до порошкообразной формы. Затем, порошок смешивается с самогоном, для абсорбции из него сивушных масел и других вредных примесей.

Структура угля

Хочу написать несколько слов поводу пористой структуры активированного угля. О том как она изучалась и классифицировалась.

Структура активированного угля начала изучаться учеными еще в начале XX века. Но в связи с сверх малыми размерами структуры, это вызывало большие сложности. На тот момент, активный уголь считался аморфной разновидностью углерода.

Затем, после проведения ренгенодифракционного анализа обнаружилось, что активированный уголь состоит из кристаллитов углерода (d = 1-3 нм). В связи с этим, активированный уголь стали относить к группе монокристаллического углерода.

Графитовые кристаллы представляют собой структуру микроскопических слоев (пластин) в форме шестигранных колец, связанных между собой в регулярную кристаллическую решетку. Причем, эти слои хаотично смещены относительно друг друга. Кристаллиты образуют «пачки» по 3-4 пластины.
(Прим. D_{пластины}= 2-2,3 нм, H_пачки = 1-1,3 нм)

Структура активированного угля не однородна, она состоит из:

• графитовых кристаллов;
• аморфного углерода;
• гетероатомов кислорода;
• прочих свободных элементов.

В следствии неоднородности своей структуры, активированный уголь содержит много щелей и трещин (поры) шириной от 10 до 1000 нм получили название «микропоры«, щели шириной более 1000 нм «макропоры«.

Но, как говорится наука на месте не стоит, эта классификация «пор» продолжала совершенствоваться и усложняться. На данный момент поры по диаметру классифицируются, следующим образом:

• > 0,4 нм — субмикропоры;
• 0,4-2 нм — микропоры;
• 2-50 нм — мезопоры;
• > 50 нм — макропоры.

Нужно понимать, что классификация пор, по их диаметру, описывает структуру активированного угля. Но не количественное их соотношение, которое определяется сырьем, из которого изготовляется активированный уголь. А уж оно, определяет эффективность его очистки.

Эффективность очистки

Речь идет о том, что для эффективной очистки самогона от примесей, поры абсорбента должны быть чуть больше или равны, размерам молекул примесей.

Большинство примесей в самогоне имеют размер молекул 2-10 нм, что соответствует размерам «мезопор» абсорбента. Соответственно наибольшую эффективность очистки самогона дадут активированные угли с большим содержанием «мезопор».

Ниже, размещаю рассмотренные ранее виды активированного угля, в порядке убывания эффективности очистки ими самогона:

• угольный картриджи для фильтрации воды — сорбент используемый используемый в картриджах обладает весьма развитой структурой «мезопор». Поэтому, из рассматриваемых, он является лучшим, даже несмотря на довольно высокую стоимость его применения;
• кокосовый активированный уголь — несмотря на значительно меньшее количество «мезопор» берет свое, за счет самой высокой скорости фильтрации;
• березовый активированный уголь — более низкая скорость фильтрации компенсируется, значительно меньшей ценой его использования;
• самодельный древесный уголь — ну тут название говорит само за себя. Это выбор фанатов тотального контроля за процессом самогоноварения. (Прим. слышал, что некоторые из них бреются топором, страшные люди).

Очистка самогона углем

В домашних условиях, при производстве самогона, используют следующие способы очистки спирта-сырца от примесей:

• настаивание самогона углеванием;
• угольная фильтрация самогона.

Важно!
Вне зависимости от выбранного способа очистки спирта-сырца, перед его очисткой желательно разбавлять, до крепости 15-20 %об. При такой концентрации спирта снижаются его свойства растворять органические вещества. Что соответственно облегчает их абсорбцию активированным углем.

Настаивание самогона

Очистка самогона углём после первой перегонки, методом углевания, это способ при котором активированный уголь смешивается с спиртовым раствором, а затем отстаивается и фильтруется.

Перед применением уголь необходимо подготовить. Уголь должен быть измельчен до порошкообразного состояния. Потом, он должен быть промыт чистой водой, а затем тщательно высушен. Расход активированного угля, при этом составляет 4 грамма на 1 литр самогона.

Подготовленный активированный уголь смешивается с самогоном, затем выдерживается в течении 30-60 минут. Причем, смесь необходимо периодически встряхивать. Затем самогон процеживается и фильтруется от угля с примесями.

Данный способ дает не плохой результат, но настоящее качество получается, если совместить его со следующим методом.

Фильтрация самогона

Суть этого способа заключается в том, что фильтрация самогона происходит через высоко-плотный слой активированного угля, находящегося в угольной колонне. Причем, внутри колонны, самогон, под действием силы гравитации, перемещается по «макропорам» и очищается контактируя с «микропорами» и «мезопорами» активированного угля.

Для того, чтобы очистка самогона углём после первой перегонки в угольной колонне происходила эффективно, необходимо соблюдение следующих условий:

• в колонне не должно быть воздуха, то есть активированный уголь должен быть насыщен водой. В нем, не должно быть пузырьков воздуха. Так как химически связанный кислород блокирует поры и не дает им абсорбировать сивушные масла и другие примеси;
• нельзя допускать образования каналов в фильтрующем слое, так как самогон будет по ним стекать без очистки, не контактируя с порами активированного угля;
• нельзя допускать прерывания или остановки потока спирта-сырца, до окончания процесса фильтрации. В противном случае, начинает происходить активное накопление порами альдегидов.

Помимо соблюдения, ранее перечисленных условий, для эффективной фильтрации самогона необходимо, чтобы и сам активированный уголь должен был правильно подготовлен, то есть до очищен.

Ведь производители активированного угля не занимаются его доочисткой. Поэтому его поры загрязнены продуктами горения и активации угля. Эти вещества, как правило щелочные соли, вступают в контакт с самогоном, увеличивают его pH.

А в щелочной среде эффективность очистки спирта-сырца снижается в разы, По этому, перед использованием активированного угля, его необходимо промыть.

Очистка самогона в угольной колонне

Технологически, очистка самогона углём после первой перегонки, состоит из следующих операций:

1. В заранее подготовленной емкости, достаточного объема, смешать необходимое для фильтрации количество угля с водой, в соотношении 1/2 или !/3;
2. Включить нагрев, активно перемешивая довести смесь до кипения;
3. Выключить нагрев, дать углю осесть на дно, излишки воды слить;
4. Трижды повторить шаги 1-3.
5. Фильтрат готов к использованию. (Прим. можно дополнительно дать углю настояться, еще в течении 24 часов. При этом, по не проверенным данным, эффективность фильтрации вырастает еще на 50 %);
6. Закрепить на выходе из угольной колонны бумажный фильтр и залить ее теплой водой;
7. Параллельно, с выходом воды из колонны, начать засыпать в нее угольный фильтрат;
8. В процессе загрузки угля, всячески стараться его уплотнить;
9. После завершения загрузки и уплотнения фильтрующего слоя, отмерьте количество литров теплой воды, равное объему вашей колонны. И начинайте заливать ее в колонну. Это необходимо для того, чтобы вытеснить из нее кислород;
10. В тот момент, когда начнет заканчиваться истекание из колонны ранее отмеренного объема воды, начать заливать в нее спирт-сырец;
11. После завершения очистки самогона в колонне, пропустить через нее еще раз ранее отмеренный объем теплой воды. Это нужно, чтобы промыть колонну от остатков алкоголя.

На этом, очистка самогона углём после первой перегонки, заканчивается. В заключение, хочу добавить несколько слов по поводу эффективности использования угольной колонны.

Эффективность использования угольной колонны

Под эффективностью использования угольной колонны, я подразумеваю себестоимость использования активированного угля, в условии обеспечения необходимо достаточной степени очистки самогона.

Шутка!
Выдыхаем, тут не глубоко)

Суть повышения эффективности использования колонны, за счет снижения себестоимости используемого угля, заключается в том, что нужно стремиться к достижению кратности объемов самогона и угля.

Тут, возможно применение двух радикально различных подходов:

Расчет по углю

Вам известен объем угля в вашей колонне. Тогда ваша задача добиться, чтобы объемные порции самогона, были кратны ему.

Пример:
1) для очистки используем кокосовый активированный уголь марки КАУ-А (расход 10 г/л);
2) у нас покупная колонна с размерами: R=0,025 м, H=0,5 м, значит ее объем V=пR²H=3,14*(0,025)²*0,5= 0,98 литра;
3) в колонну такого объема помещается приблизительно 400 грамм угля марки КАУ-А;
4) получаем, что ресурс колонны, при расходе угля марки КАУ-А 10 г/л равен 40 литрам самогона;
5) значит наша задача либо сразу заготовить 40 литров спирта-сырца либо несколько порций, чтобы суммарно они были равны 40 литрам.

Расчет по самогону

Вы знаете объем самогона для очистки. Тогда вы должны рассчитать и сделать колонну, кратную объему самогона.

Пример:
1) допустим, что в результате первой перегонки и после разбавления до фактической крепости 15 %об, у вас в среднем получается 20 литров спирта-сырца;
2) для эффективной очистки 20 литров самогона, нам потребуется 200 грамм угля марки КАУ-А (расход 10 г/л);
3) 200 грамм угля марки КАУ-А занимают объем приблизительно 0,5 литра;
4) вычисляем размеры колонны (объем 0,5 литра);
5) диаметр трубы для колонны должен быть не менее 38 мм, чтобы избежать эффекта стенки. Для удобства ее ревизии, в процессе эксплуатации, рекомендую увеличить его минимум до 50 мм;
2) рассчитываем высоту трубы, при: R=0,025 м, V=0,5 литра, H=V/пR²=0,5/3,14*(0,025)²= 0,26 метра;

Важно!
Эффект стенки, это когда самогон в колонне начинает истекать вдоль стенок, по пути наименьшего сопротивления, без контакта с фильтратом.

Важно!
Цифры, расхода и плотности угля, в приведенных выше примерах, взяты приблизительные. Поэтому, не забывайте их уточнять, для используемого вами активированного угля.

Важно помнить, что борьба за повышение эффективности использования угольной колонны, должна иметь разумные пределы. Она не самоцель, а средство. И уж точно не стоит дважды использовать фильтрат без его регенерации. Иначе вместо очистки самогона, вы его утопите в сивухе и других гадостях.

О том, как регенерировать уголь, я расскажу далее.

Регенерация активированного угля

Если из использованного активированного угля удалить абсорбированные им сивушные масла и другие примеси, то его можно использовать повторно. Причем делать это можно десятки раз.

В домашних условиях это можно сделать следующим образом:

1. залить горячей водой, тщательно промыть уголь, слить воду;
2. залить водой, довести до кипения, варить 15 минут, слить воду;
3. повторять 2 шаг, пока не исчезнет запах;
4. высыпать уголь на противень, дать высохнуть;
5. поместить противень в духовку, разогреть ее до температуры150 °С, прокалить уголь в течении 2-3 часов.
6. выключить духовку, дать углю остыть.

Теперь уголь готов, к повторному использованию.

Заключение

В заключение, как обычно подводим итоги.
Прочитав статью: «Очистка самогона углём после первой перегонки» вы узнали:

• какие, с точки зрения сырья, виды активированного угля применяются при очистке самогона, в домашних условиях;
• историю открытия и изучения структуры активированного угля;
• эффективность применения активированного угля, в зависимости от его исходного сырья;
• способы применения угля для очистки самогона;
• технологию очистки самогона в угольной колонне;
• способы повышения эффективности использования угольной колонны;
• метод повторной регенерации угля.

Надеюсь, что статья была для вас полезна. Оставляйте ваши вопросы и комментарии. Не забывайте подписаться на новостной дайджест.

Продолжение следует…

Похожие статьи:

Вторая перегонка самогона как правильно сделать — простыми словами

Как и зачем получают инвертированный сахар

Осветление браги бентонитом, от А до Я

Онлайн калькулятор разбавления самогона водой

Выбираем лучший рецепт бражки для самогона из сахара и дрожжей

Перегонка браги в самогон по шагам — для чайников